شیر توپی سهراه 3 اینچ موتوردار برقی از جمله تجهیزات کلیدی در سیستمهای کنترل سیالات است که بهصورت ترکیبی از یک شیر توپی مکانیکی و یک عملگر برقی طراحی شده است. این محصول با ساختار سهراهه خود قادر است جریان سیالات را در دو مسیر متفاوت هدایت یا ترکیب کند. اکچویتور الکتریکی نصبشده روی آن نیز با دریافت فرمان از سیستم کنترل مرکزی، عملیات باز و بسته شدن مسیر را بهصورت دقیق و خودکار انجام میدهد.
در صنایع فرآیندی مدرن که نیاز به کنترل دقیق جریان وجود دارد، استفاده از شیرهای موتوردار برقی بهجای مدلهای دستی، موجب افزایش بهرهوری، کاهش خطای انسانی و بهبود ایمنی شده است. شیر توپی سهراه 3 اینچ بهدلیل قطر بزرگتر نسبت به مدلهای کوچکتر، معمولاً در خطوط انتقال اصلی و واحدهای توزیع استفاده میشود.
شیر توپی چیست و چگونه عمل میکند؟
شیر توپی یا Ball Valve نوعی شیر صنعتی است که از یک توپ توخالی برای کنترل عبور سیال استفاده میکند. در حالت باز، مجرای داخلی توپ در راستای مسیر لوله قرار میگیرد و جریان بدون مانع عبور میکند. با چرخش ۹۰ درجهای محور، توپ مسیر را میبندد و جریان متوقف میشود.
در مدل سهراه، توپ دارای سه مجراست که امکان تقسیم یا ترکیب جریان را فراهم میکند. با استفاده از طرحهای مختلفی مانند L-Port یا T-Port، میتوان جریان را بین مسیرهای مختلف هدایت کرد. این ویژگی باعث شده تا شیرهای سهراهه در سیستمهای توزیع مایع، ترکیب شیمیایی، و کنترل دمای فرآیند کاربرد گستردهای داشته باشند.
در مدلهای موتوردار، عمل باز و بسته شدن توپ توسط یک اکچویتور برقی (Electric Actuator) انجام میشود که فرمان را از تابلو کنترل یا PLC دریافت میکند. این فرآیند کاملاً خودکار است و نیازی به اپراتور ندارد.
معرفی شیر توپی سهراه 3 اینچ موتوردار برقی
شیر توپی سهراه 3 اینچ موتوردار برقی، یک سیستم کنترل جریان پیشرفته است که ترکیبی از مکانیزم مکانیکی و فناوری الکتریکی را در خود جای داده است. بدنه این شیر معمولاً از استنلس استیل 316 یا برنج صنعتی ساخته میشود تا در برابر فشار و خوردگی مقاومت بالا داشته باشد.
اکچویتور برقی نصبشده روی این شیر با گشتاور بالا طراحی شده تا بتواند توپی داخلی را حتی در فشارهای زیاد با دقت و سرعت مناسب بچرخاند. بسته به نوع کاربرد، میتوان از مدلهای ON/OFF (باز و بسته کامل) یا Modulating (کنترل تدریجی با سیگنال ۴–۲۰mA) استفاده کرد.
شیر سهراه 3 اینچ، معمولاً در سیستمهایی بهکار میرود که نیاز به هدایت جریان بین دو مسیر یا ترکیب آنها دارند؛ مانند سیستمهای گرمایشی، فرآیندهای شیمیایی یا خطوط آب سرد و گرم صنعتی.
مزایای استفاده از شیر توپی سهراه موتوردار برقی
۱. کنترل دقیق و خودکار جریان: اکچویتور برقی با دقت بالا مسیر جریان را باز یا بسته میکند.
۲. قابلیت تغییر مسیر سیال: طراحی سهراهه امکان ترکیب یا تفکیک جریان را فراهم میکند.
۳. واکنش سریع و ایمن: زمان عملکرد کوتاه و بدون ضربه مکانیکی.
۴. مقاومت بالا در برابر فشار و دما: بدنه استیل و آببندهای PTFE تحمل فشار تا ۱۶ بار و دما تا ۱۸۰ درجه را دارند.
۵. نصب و سرویس آسان: کوپل آماده بین اکچویتور و شیر، نصب را سریع و بدون تنظیمات اضافی میکند.
۶. قابلیت استفاده در سیستمهای اتوماسیون صنعتی: قابل اتصال مستقیم به PLC یا کنترلر مرکزی.
جزئیات فنی شیر توپی سهراه 3 اینچ موتوردار برقی
نوع شیر: سهراه (3-Way Ball Valve)
سایز اتصال: 3 اینچ (DN80)
نوع عملکرد: برقی (Electric Actuated)
نوع کنترل: ON/OFF یا Modulating (۴–۲۰mA)
زاویه چرخش: 90 درجه
زمان عملکرد: 20 تا 30 ثانیه
ولتاژ تغذیه: 220V AC یا 24V DC
جنس بدنه: استنلس استیل 316 یا برنج صنعتی
جنس توپی (Ball): استیل ضدزنگ صیقلی
جنس نشیمنگاه (Seat): PTFE یا RPTFE مقاوم
نوع اتصال: فلنجی (Flanged) یا دندهای BSP
فشار کاری: تا 16 بار
دمای کاری: -10 تا +180°C
درجه حفاظت موتور: IP67
نمایشگر موقعیت: دارد (Position Indicator)
کنترل دستی: دارد (Handwheel Override)
سیستم قفل مکانیکی: دارد (Self-Locking Gearbox)
کاربردها: کنترل جریان آب، بخار، گاز، هوای فشرده، روغن و مواد شیمیایی
عملکرد فنی شیر سهراه موتوردار
در این مدل، اکچویتور الکتریکی وظیفه دارد محور شیر را بچرخاند تا مسیر جریان تغییر کند. موتور الکتریکی با گشتاور بالا از طریق گیربکس داخلی، حرکت چرخشی را به توپی انتقال میدهد.
توپ دارای سه دهانه است که بسته به نوع طراحی (L-Port یا T-Port)، امکان تقسیم یا ترکیب جریان وجود دارد. در مدل L-Port جریان از یک ورودی به یکی از دو خروجی هدایت میشود. در نوع T-Port، امکان اتصال همزمان سه مسیر و توزیع یا ترکیب جریان فراهم است.
سیگنالهای کنترلی از سیستم اتوماسیون به اکچویتور ارسال شده و بسته به نوع کنترل (دیجیتال یا آنالوگ)، موقعیت توپی با دقت بالا تنظیم میشود.
کاربردهای شیر توپی سهراه موتوردار برقی
سیستمهای بخار و گرمایش مرکزی
خطوط خنککاری صنعتی
فرآیندهای شیمیایی و پتروشیمی
سیستمهای تهویه و HVAC
صنایع غذایی و دارویی
خطوط آب، گاز و هوا
واحدهای اختلاط یا توزیع سیال
بهدلیل طراحی سهراه و اکچویتور برقی، این شیر در سیستمهایی که نیاز به کنترل چندمسیره یا تنظیم دقیق دما و فشار دارند، بسیار مورد استفاده است.
ویژگیهای اکچویتور برقی در شیر سهراه
اکچویتور یا عملگر برقی بخش اصلی کنترل در این نوع شیر است. ویژگیهای آن عبارتاند از:
۱. موتور الکتریکی با گشتاور بالا و مصرف انرژی پایین
۲. گیربکس Self-Locking برای حفظ موقعیت در قطع برق
۳. بدنه آلومینیومی با پوشش ضدزنگ
۴. میکروسوئیچ داخلی جهت اعلام وضعیت باز و بسته
۵. نشانگر موقعیت برای مشاهده وضعیت فعلی
۶. قابلیت نصب کنترل دستی
۷. مقاومت در برابر رطوبت و گردوغبار (IP67)
در مدلهای Modulating، اکچویتور قادر است با سیگنال ۴–۲۰mA میزان باز بودن شیر را بهصورت درصدی تنظیم کند.
تفاوت L-Port و T-Port در شیرهای سهراه
در مدل L-Port، جریان از یک ورودی به یکی از دو خروجی منتقل میشود و حالت ترکیبی ندارد. این مدل برای انتخاب مسیر مناسب است.
در مقابل، مدل T-Port، اجازه میدهد جریان بین سه مسیر تقسیم یا ترکیب شود. این نوع در سیستمهای فرآیندی و اختلاط مواد استفاده میشود.
نکات نصب و نگهداری
۱. شیر باید مطابق جهت فلش جریان نصب شود.
۲. محور اکچویتور نباید تحت فشار جانبی قرار گیرد.
۳. سیمکشی باید دقیقاً بر اساس نقشه کارخانه انجام شود.
۴. برای فضاهای بیرونی از پوشش حفاظتی استفاده شود.
۵. عملکرد میکروسوئیچها و آببندها بهصورت دورهای بررسی شود.
۶. در خطوط با لرزش بالا، از پایه نگهدارنده مناسب استفاده شود.
دلایل انتخاب شیر توپی سهراه موتوردار برقی
ترکیب کنترل دقیق الکتریکی با طراحی مکانیکی مقاوم
قابلیت تغییر مسیر جریان بدون نیاز به چند شیر مجزا
واکنش سریع و ایمن در فرآیندهای حساس
نصب آسان و نگهداری ساده
عمر طولانی و عملکرد قابلاعتماد در محیطهای صنعتی
امکان کنترل هوشمند با PLC یا سیستم SCADA
مقایسه با مدلهای دوراه
مدل دوراه فقط برای باز و بسته کردن مسیر جریان کاربرد دارد، اما نوع سهراه علاوه بر کنترل، قابلیت ترکیب یا تفکیک مسیر جریان را دارد. این تفاوت باعث افزایش کارایی سیستم و کاهش تعداد اتصالات میشود.
بخش پرسش و پاسخ (FAQ)
۱. تفاوت مدلهای L-Port و T-Port در شیر سهراه چیست؟
مدل L-Port جریان را فقط بین دو مسیر هدایت میکند، در حالی که T-Port قابلیت ترکیب یا توزیع همزمان سه مسیر را دارد.
۲. آیا شیر سهراه موتوردار برای بخار مناسب است؟
بله، اگر بدنه از استیل 316 و آببند از PTFE باشد، تا دمای ۱۸۰ درجه بهراحتی قابل استفاده است.
۳. در صورت قطع برق، وضعیت شیر چه میشود؟
بهدلیل وجود گیربکس Self-Locking، محور در همان موقعیت باقی میماند.
۴. آیا این شیر با PLC قابل کنترل است؟
بله، مدلهای Modulating قابلیت دریافت سیگنال ۴–۲۰mA از PLC را دارند.
۵. آیا امکان کنترل دستی در مواقع اضطراری وجود دارد؟
بله، اکچویتور دارای هندویل (Handwheel) برای کنترل دستی است.
